Методы исследования мутагенов. Тема 7. Методы исследования мутагенов с использованием животных.. Дисциплина введение в биоинженерию
 Скачать 434.04 Kb.
|
Методы исследования мутагенов с использованием животныхПОДГОТОВИЛА: АТАКАНОВА АЛЬБИНАГРУППА: ТФП19-42РДИСЦИПЛИНА: ВВЕДЕНИЕ В БИОИНЖЕНЕРИЮДАТА: 14.11.2022
ПЛАН:Введение Тест-объекты для выявления мутагенов Тест-системы для выявления мутагенов Методы выявления мутагенов окружающей среды Особенности выявления мутагенов окружающей среды Процедура тестирования 1. Тест Эймса 2. Цитогенетические метод 3. Методы учета хромосомных аберраций Методы выявления генетической активности ЛП Заключение Источники Контрольные вопросы Введение Генетическая (прежде всего - мутагенная) активность факторов среды может быть исследована на основе разнообразных критериев у широкого круга объектов: генные мутации у бактерий, дрожжей и водорослей; хромосомные аберрации и летальные мутации у животных и растений. Введение Наибольший интерес представляет генетическая активность исследуемых агентов для человека. Так как прямое исследование их действия на человека невозможно, приходится ограничиваться результатами, получаемыми на модельных объектах. Эти результаты в значительной степени справедливы и для человека из-за биологической универсальности свойств генетического материала. Тест-объекты для выявления мутагенов
Тест-системы для выявления мутагенов К настоящему времени разработано более 200 методов (тест-систем) оценки генотоксикантов, химических и физических факторов. тест-системы – модели, на которых исследуются, в каких условиях потенциально мутагенные факторы могут стать активными - в зависимости от каких путей попадания в организм, а также особенности внутриклеточного обмена веществ (метаболизма), активирующего или, наоборот, подавляющего мутагенный эффект. Методы выявления мутагенов окружающей среды Бактериальные тест-системы с использованием метаболитов тканей млекопитающих - первая проба для оценки возможного эффекта мутагенов в случае попадания их в организм человека, для анализа генных мутаций. Цитогенетическая методика тестирования на культуре ткани животных, лимфоцитах человека для анализа структурных мутаций хромосом. Тест с использованием метода доминантных деталей (выявление мутаций, которые вызывают гибель эмбрионов на самых ранних стадиях развития) на млекопитающих, в особенности на мышах. Прямое тестирование мутаций в клетках млекопитающих и человека как в культуре ткани, так и in vivo. Методы выявления мутагенов окружающей среды in vivo: проводят (прижизненно) в полости тела животных, подвергаемых действию испытываемого мутагенного фактора (метод среды реципиента) in vitro: регистрация генных мутаций – в бактериальной культуре, в которую добавляют метаболически активные тканевые экстракты, (микросомальные фракции печени грызунов, например), анализ частоты мутаций – культуры клеток животных и человека. Химические вещества индуцируют мутации всех трех типов: генные, хромосомные и геномные. Универсального метода для обнаружения всех типов мутаций не существует. В этой связи для изучения мутагенности используют несколько методов, позволяющих регистрировать индукцию различных категорий мутаций. Однако тестирование сотен или даже тысяч химических соединений, поступающих в окружающую среду, невозможно проводить одновременно несколькими методами. К тому же изучение мутагенности на млекопитающих требует больших усилий, затрат и времени. Применение таких методов оправдано только при избирательном тестировании, т.е. при установлении очередности. Особенности выявления мутагенов окружающей среды Процедура тестирования 1 этап. Первичный скрининг. Определяется, может ли в принципе данный фактор взаимодействовать с ДНК. На данном этапе в качестве тест-объектов используются микроорганизмы (Salmonella typhimurium). 2 этап. Определяется, может ли данный фактор повреждать ДНК в эукариотических клетках. В качестве тестобъектов используются культуры клеток млекопитающих и человека (in vitro). 3 этап. Выясняется, может ли фактор вызывать генетические нарушения в целостном организме. Используются тесты, учитывающие эффект в соматических и половых клетках in vivo. 1. Тест Эймса Используют мутированных сальмонелл, которые потеряли способность синтезировать гистидин, но нуждающиеся в нем. Засевают пит. среду без гистидина данными сальмонеллами, в центр помещают исследуемый химическое вещ-во. Ч/з 2-3 сут. появляются мутанты (ревертанты) вокруг пятна с нанесенным вещ-вом, если оно обладает мутагенностью. Для оценки непрямых мутагенов вводят активирующий компонент – супернатант гомогената печени крыс (фракция S-9). 2. Цитогенетические методы Анализируется весь геном в микроскоп, что имеет большое значение в случае химических соединений, которые имеют специфические участки действия на геном (горячие точки). Данные методы выполняются сравнительно быстро и относительно с небольшими затратами. Используются в качестве одного из основных компонентов в общепринятые наборы тест-систем оценки мутагенности радиационных и химических факторов среды. 3. Методы учета хромосомных аберраций Позволяют выявлять геномные и хромосомные мутации в соматических и зародышевых клетках. Аномалии хромосом в экспериментальных условиях можно индуцировать различными агентами в клеточных культурах (in vitro) и в соматических клетках лабораторных животных (in vivo). Используют клетки костного мозга мышей и крыс. 3. Методы учета хромосомных аберраций Тестирование обычно проводят на мышах, анализируют и учитывают как число метафаз с аберрациями (хромосомные мут-и), так и общее число структурных нарушений хромосом. Метод учета хромосомных аберраций в клетках костного мозга млекопитающих является составной частью практически всех комплексов методов оценки мутагенных свойств у химических веществ, принятых почти во всех странах мира проводящих такую оценку. Методы выявления генетической активности ЛП Вариант двухступенчатой системы тестов, предложенной Н. П. Бочковым с соавторами для выявления генетической активности лекарственных препаратов с учетом характера их применения. Заключение Результаты таких испытаний на тест-системах важны для оценки влияния потенциальных мутагенов окружающей среды на организменные формы в экосистемах - на микроорганизмы, растения, включая лесные породы, на животных. В этом смысле использование в тест-системах организмов различных по уровню организации, имеет самостоятельное значение для решения природоохранных задач, а в комплексе они позволяют качественно оценивать риск мутаций для человека. Источники Экологическая генетика : учебно-методическое пособие / сост. М. И. Ковалева ; Яросл. гос. ун-т им. П. Г. Демидова. — Ярославль : ЯрГУ, 2015. Методы выявления мутагенов. URL: https://vuzlit.com/474684/metody_vyyavleniya_mutagenov Генетический мониторинг антропогенного загрязнения окружающей среды. URL: http://www.dslib.net/med-informatika/geneticheskij-monitoring-antropogennogo-zagrjaznenija-okruzhajuwej-sredy.html Генетический мониторинг. URL: https://bio.1sept.ru/article.php?ID=200404804 Методы выявления мутагенов окружающей среды. URL: https://studylib.ru/doc/2348938/metody-vyyavleniya-mutagenov-okruzhayushhej-sredy Контрольные вопросыКакие тест-объекты с использованием животных применяют для выявления мутагенов? Какие методы выявления мутагенов с использованием животных существуют? Особенности методов in vitro и in vivo для выявления мутагенов? Процедура тестирования мутагенов? Какой животный компонент используется в тесте Эймса? Что анализируется цитогенетическим методом? Что позволяет выявить метод учета хромосомных аберраций? |